深度研究丨极端天气对公募REITs基金分派率的潜在影响分析近日我国部分地区气温持续升高,37℃以上的高温影响面积约45万平方公里,40℃以上的影响面积为10万平方公里,北京最高气温高达41度、广州达37度,均创2017年以来新高。
同时,南方地区大范围强降雨持续,100毫米以上降雨覆盖面积达20.57万平方公里,由于频繁降雨带来气温降低,重庆、西安、上海等地区平均气温相较上年回落1.3-4.5℃。近期水文数据显示,三峡水库水位已152米,超过去年同期大汛期水平。北方高温,南方降水增加符合厄尔尼诺气象特征,我国气象部门亦预计今秋出现厄尔尼诺中等事件,上述情况或持续强化。
6月24日至7月3日,黄淮南部、四川盆地东部、陕西南部、江南东部、华南中东部等地累计降水量有90~150毫米,局地超过200毫米;东北地区北部累计降水量有20~50毫米,局部有70~100毫米;上述大部地区降水量较常年同期偏多2成~1倍。此外,华北、黄淮出现持续性高温天气,部分地区最高气温达40℃左右
7月4日至13日,主要降雨区位于黄淮、江汉、江淮、江南北部、四川盆地以及云南西部和南部、西藏东南部等地,大部地区累计降水量有50~90毫米,部分地区有100~150毫米,局地超过200毫米。
另外,内蒙古东部、东北地区东部累计降水量有40~80、局部100~130毫米;上述大部分地区降水量较常年同期偏多2~7成,局地偏多1倍以上,我国其余大部降水偏少。江淮、江汉东部、江南北部、四川盆地东部及贵州、云南北部、西藏东南部等地有中到大雨,部分地区有暴雨,局地有大暴雨;此外,内蒙古中东部、东北地区西南部等地的部分地区有中到大雨,局地暴雨。
7月14-17日,主要降雨将位于西北地区东部、华北、东北、黄淮、江汉、四川盆地等地,累计降水量有30~70毫米,局地超过100毫米。
7月5-7日,华北东部、汾渭平原及河南北部、山东北部将有35~38℃的高温天气,部分地区日最高气温可达39~41℃。8-10日,华北南部、汾渭平原、河南北部等地还将有明显高温天气。
7月4日至13日,江南中南部及华南地区多35℃以上高温天气,高温日数一般有6~8天。
厄尔尼诺现象与拉尼娜现象交替出现,二者互为反现象。根据美国国家海洋和大气管理局(NOAA)发布的 6 月 ENSO 展望报告,自 2020 年起全球经历的“三重”拉尼娜宣告结束,“厄尔尼诺”归来。
今年5月,随着赤道太平洋海面温度升高,观测到较弱厄尔尼诺现象。根据季节性平均 Niño3.4 指数值继续上升预期,预计厄尔尼诺 7-9 月份发生概率超过 94%,并预计将在2023-2024 年北半球冬季逐渐加强。
厄尔尼诺(El Niño)现象是指每隔数年东南信风减弱,赤道太平洋中部、东部表面海水变得异常温暖,表层暖水向东回流,以致赤道太平洋东部和中部海域海水出现异常的增温现象。东南太平洋与印度洋及印尼地区之间的反向气压振动称为南方涛动现象,其气压场变化和厄尔尼诺的海水温度场的变化具有密切的内在关系,合称为厄尔尼诺-南方涛动。
厄尔尼诺事件划分为弱、中等、强、超强 4 个强度等级。从历史数据看,厄尔尼诺一般2-7年发生一次。1950 年至今,全球共发生23次厄尔尼诺事件,其中超强厄尔尼诺事件3次,分别发生于 1982-83年、1997-98年和2014-16年。NOAA 报告中指出,23 年 11月-24年1月将有 84%的可能性出现中等厄尔尼诺事件(Niño-3.4≥1.0℃),约 56%的可能性会出现强厄尔尼诺事件(Niño-3.4≥1.5℃),而厄尔尼诺事件因其他原因无法实现的可能性仅小于 5%。
厄尔尼诺事件下的全球气候预计偏暖。以环赤道太平洋地区预计将呈现“东涝西旱”现象。从降雨预测来看, 厄尔尼诺会造成东南亚、澳大利亚、印度干旱、巴西(北部少雨,中南部降雨过多)、美国(北部少雨、南部降雨过多)、中国(北方少雨、南部多雨)。从气候影响来看,厄尔尼诺在冬季将导致中国东南地区、美国南部、印度、东南亚、澳大利亚南部和巴西南部气温偏高,东南亚和非洲南部干旱高温。夏季则会导致印度、东南亚、澳大利亚和中美洲干旱,巴西中南部高温。
厄尔尼诺通过大气环流变化而对我国气候产生一定影响,增加当年暖冬的可能性。厄尔尼诺易导致长江中下游地区形成多雨以致洪涝频发,而黄河和华北地区少雨并形成干旱。同时,厄尔尼诺出现在夏季可能导致东北地区气温偏低,形成低温冷害。
目前已上市的光伏电站类公募REIT基金只有中航京能光伏REIT,该REIT基金所持有的底层基础资产分别为榆林光伏项目和湖北晶泰光伏项目,榆林光伏项目总估值为190,800万元,湖北晶泰光伏项目总估值为54,600万元。
榆林光伏项目位于榆林市榆阳区小壕兔乡早留太村。榆林光伏项目的组件设备厂商主要为东方日升协鑫集成、海润光伏、泰州乐叶、中建材浚鑫、比亚迪等行业主流组件生产厂商。
湖北晶泰光伏项目位于随州市高新区淅河镇梨园村、先觉庙村。晶泰光伏项目的组件为湖北晶星科技股份有限公司。
榆林光伏项目于 2017 年 6 月底全容量并网投产,从 2022 年 12 月起计,组件剩余设计寿命约为 19.58 年,设备成新率为 78.33%;晶泰光伏项目于 2015年5月全容量并网投产,从 2022年12月起计,组件剩余设计寿命约为17.42年,设备成新率为 69.67%。榆林光伏项目及晶泰光伏项目投产发电后,光伏组件累计平均衰减率分别为4.2%和7.4%,与一般组件设备衰减水平基本一致。
光伏电站最佳发电温度在23℃~24℃。在气温20℃时,组件正常工作温度在45℃左右;极端高温条件下,组件温度可高达85℃,其内部电池的工作温度可能更高。在正常环境温度下,光伏组件一般有30年的质保,发电功率首年衰减在2%以内,以后每年衰减0.45%以内,如600瓦的组件在30年之后,发电功率还能够在500瓦以上。
高温导致光伏组件输出功率下降,如图所示,光伏组件一般有三个温度系数:开路电压、峰值功率、短路电流。当温度升高时辐照情况相同,光伏组件的输出功率会下降,若组件的峰值功率温度系数为-0.36%/℃,则温度每升高1℃,光伏电站的发电量会降低0.36%左右。
另外,开路电压会随温度的升高而大幅下降,导致工作点的严重偏移,影响组件性能,在实际的研究案例表明,组件在温度20℃左右的时候其输出功率要比在70℃的时候要高。即光伏电站的安装地光照条件一般,但年均温度相对较低,则发电量可能远高于光照较强地区。
硅太阳能电池工作在温度较高情况下,开路电压随温度的升高而大幅下降,同时导致充电工作点的严重偏移,易使系统充电不足而损坏。太阳能电池短路电流随温度的升高而升高。在实际的研究案例中显示,晶硅太阳能电池在温度为20度左右的时候其输出功率要比在70度的时候高大约20%左右。也就是说,如果安装光伏电站的地点光照条件一般,但是年平均温度相对较低,那么其实对光伏太阳能电站是有利的,其发电量远远高于光照过强,温度过高的地区。
在光伏系统中,光伏组件怕热,同样逆变器也怕热。逆变器内部由众多电子元器件组成,工作时主要零部件会产生热量,厂家在设计研发过程中为了降低机器内部热量会采用散热片、风扇等形式。若逆变器温度过高元器件性能将会下降,进而影响逆变器的整机寿命。因此,在建设光伏电站安装逆变器时通常都会考虑到通风降温问题,同时在电线、电缆的铺设、阵列的设计安装时都要考虑到是否能合理的运用温度,避开温度对光伏太阳能电站的负面影响。
光伏发电局部温度过高,会产生热斑,影响光伏组件的寿命。热斑效应是指在一定条件下,一串联支路中被遮蔽的太阳电池组件,将被当作负载消耗其他有光照的太阳电池组件所产生的能量,被遮蔽的太阳电池组件此时会发热。热斑效应一定程度上会破坏太阳能电池,有光照的太阳电池所产生的部分能量,都可能被遮蔽的电池所消耗,而光伏电站的热斑效应会直接导致光伏组件使用寿命缩短30%,长此以往可能会造成组件失效。
6月份,随州市平均高温是28℃,平均低温是19℃,极端高温是38℃。榆阳区平均高温是28℃,平均低温是18℃,极端高温是37℃。
光伏电站最佳发电温度在23℃~24℃,温度每升高1℃,光伏电站的发电量会降低0.36%左右。从6月份的气温数据可知,榆阳区和随州市两地的白天平均高温已经高于光伏电站最佳发电温度,且最高气温超过30℃的天数,榆阳区有12天,随州市有10天。因厄尔尼诺影响,我们预计7-9月份的高温天气会更频繁,且温度会更高。
经过计算我们设定,6月份因高温天气影响,京能光伏REIT的发电量约降低2%,且预计7-9月份,京能光伏REIT发电量约降低3%。另外,考虑到高温天气对于光伏电站组件的损耗,也会增加维护费用。故整体预计,京能光伏REIT在6-9月份期间营业收入相比预测基准值会降低5%。
根据中央气象台发布的5月26日— 6月25日的全国降水实况图和6月26日-7月5日全国降水量预报图,并根据目前已上市的高速公路REITs基金所持有的底层基础设施的位置情况,我们预计中金安徽交控REIT所持有的沿江高速公路芜湖(张韩)至安庆(大渡口)段收费公路很有可能会遭遇持续降雨及暴雨天气影响,该段收费公路位置如下图所示,其处于5月26日— 6月25日的全国降水实况图的250-400毫米区间内,6月26日-7月5日全国降水量预报图的50-100毫米区间内:
根据陈华川发表的《降雨作用下高速公路边坡稳定性分析》的实证分析,持续降雨和暴雨天气都较易导致高速公路的边坡稳定安全系数减小,从而会引起滑坡、塌方等地质灾害,对高速公路产生极大的安全隐患和经济损失。
为研究降雨时长对边坡稳定性的影响,取降雨强度180 mm/d保持不变条件下,对连续降雨时长36 h过程中边坡稳定安全系数分析。
降雨时长对边坡稳定安全系数的影响结果如下图所示。降雨对边坡稳定性的影响较为明显。边坡稳定安全系数随降雨时长增大而减小,历时36 h连续降雨,边坡稳定安全系数从1.312下降到0.968,降幅26.2%。由于基质吸力的存在,基质吸力有利于土体的抗剪强度,边坡前期处于非饱和状态,由于降雨对土体的入渗作用,土体的含水量逐渐增大,基质吸力减小,土体的抗剪强度降低,重度逐渐增大,边坡下滑力增大,这些因数导致边坡稳定性降低,边坡稳定安全系数逐渐减小。
为研究降雨强度对边坡稳定性的影响,在降雨时长36 h相同的条件下,分别设置降雨强度为80 mm/d、180 mm/d、250 mm/d 3种工况下,分析边坡稳定安全系数的变化情况。
由下图可知,在不同降雨强度下,降雨对边坡的稳定安全系数都是随降雨时长的增大而减小,当降雨时长相同时,降雨强度越大,边坡稳定安全系数越小,即降雨相同时刻,80 mm/d的安全系数大于180 mm/d的安全系数大于250 mm/d的安全系數。由于边坡受降雨时长相同时,降雨强度越大的导致边坡入渗的雨水越多,含水量越多,基质吸力越小,进而边坡稳定性越小。
3、持续降雨及暴雨天气对部分高速公路类公募REITs基金分派率的潜在影响
安徽省在2020年夏季遇到强降雨天气,对其收费公路产生较大的经济损失。据不完全统计,2020年6月1日—2020年7月30日,安徽省交通运输基础设施水毁损失约58.9亿元,如下图新闻所示:
根据安徽省交通运输厅发布的《2020年安徽省收费公路统计公报》内容,截至2020年底,安徽省收费公路累计建设投资总额为2384.0亿元。与2019年累计建设投资总额相比,安徽省收费公路累计建设投资总额由2322.6亿元增加到2384.0亿元,净增61.4亿元,增长2.6%。
2020年度,安徽省收费公路车辆通行费收入为195.4亿元。与2019年相比,全省收费公路车辆通行费收入由228.2亿元减少至195.4亿元,净减32.8亿元,减少14.4%。主要是因为2020年2月17日至5月5日新冠肺炎疫情防控期间安徽省收费公路免收79天车辆通行费(约有69亿元)。
2020年度,安徽省收费公路支出总额为262.7亿元。与2019年相比,全省收费公路支出总额由251.3亿元增加到262.7亿元,净增11.4亿元,增长4.5%。其中,运营管理支出由20.8亿元增加到21.6亿元,净增0.8亿元,增长3.8%。
但若考虑到79天的疫情免收通行费的影响,我们按照2020年实际通行费收入195.4亿元占2020年理论通行费收入264.4亿元(195.4亿元+69亿元)的占比73.9%为基数,将2020年运营管理支出进行简单拆分,其中用于收费公路日常运营管理支出的金额为15.96亿元,用于应对2020年夏季强降雨天气对收费公路造成损害而进行维护的费用为5.64亿元,该额外维护费用占2020年理论通行费收入264.4亿元的比例为2.13%。
(2)持续降雨及暴雨天气对中金安徽交控REIT 2023年分派率的潜在影响
根据2020年安徽省因夏季强降雨天气对收费公路的损坏而导致的维护费用的额外增加情况,我们设定,中金安徽交控REIT所持有的沿江高速公路芜湖(张韩)至安庆(大渡口)段收费公路因遭遇强降雨天气,也会增加其2023年的维护费用的额外支出,约占2023年营业总收入金额的2.13%。
根据募集说明书对于中金安徽交控REIT 2023年营业成本预测值,我们预计该REIT基金2023年的营业成本约为102,693.24万元,相比预测基准值上升2.64%。2023年可供分配金额预计会降低2,645.28万元,只有86,226.53万元,2023年现金分派率约下降0.0029%。
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